Радиоприёмник своими руками
Простейшие радиоприемники непригодны ловить FM диапазон, модуляция частотная. Обыватели утверждают: отсюда повелось название. С английского литеры FM трактуем: частотная модуляция. Четко выраженный смысл, читателям важно понять: простейший радиоприемник, своими руками собранный из хлама, FM не примет. Возникает вопрос необходимости: сотовый телефон ловит вещание. В электронную аппаратуру встроена подобная возможность. Вдали от цивилизации люди по-прежнему хотят ловить вещание старым добрым способом — чуть было не сказали зубными коронками — конструировать дельные приборы прослушивания любимых передач. На халяву…
Детекторный простейший радиоприемник: основы
Зубных пломб рассказ коснулся неспроста. Сталь (металл) способна преобразовывать эфирные волны в ток, копируя простейший радиоприемник, челюсть начинает вибрировать, кости уха детектируют сигнал, зашифрованный на несущей. При амплитудной модуляции высокая частота повторяет размахом голос диктора, музыку, звук. Полезный сигнал содержит некоторый спектр, сложно пониманию непрофессионала, важно, что при сложении составляющих получается некоторый закон времени, следуя которому, динамик простейшего радиоприемника воспроизводит вещание. На провалах челюстная кость замирает, воцаряется тишина, пики ухо слышит. Простейший радиоприемник, не дай Бог, конечно, заиметь.
Обратный пьезоэлектрический эффект изменяет согласно закону электромагнитной волны геометрические размеры костей. Перспективное направление: человек-радиоприемник.
Советский Союз славился запуском космической ракеты, впереди планеты всей, научными изысканиями. Времена Союза поощряли степени. Светила принесли немало пользы здесь, – конструирование радиоприемников, – зарабатывают приличные деньги за бугром. Фильмы пропагандировали умных, не зажиточных, неудивительно, что журналы полны различными наработками. Серия современных уроков создания простейших радиоприемников, доступная на Ютубе, основывается на журналах 1970 года издания. Поостережемся отходить от традиций, опишем собственное видение ситуации сферы радиолюбительства.
Концепция персональной электронно-вычислительной машины разработана советскими инженерами. Руководством партии идея признана неперспективной. Силы отданы построению гигантских вычислительных центров. Излишне трудящемуся осваивать дома персональный компьютер. Смешно? Сегодня ситуации позабавнее встретите. Потом жалуются – Америка окутана славой, печатает доллары. AMD, Intel – слышали? Made in USA.
Простейший радиоприемник своими руками сделает каждый. Антенна не нужна, существуй хороший устойчивый сигнал вещания. Диод припаивается к выводам высокоомных наушников (компьютерные отбросьте), остается заземлить один конец. Справедливости ради скажем, фокус пройдет со старыми добрыми Д2 советского выпуска, отводы настолько массивные, что послужат антенной. Землю получим в простейшем радиоприемнике, прислонив одну ножку радиоэлемента к батарее отопления, зачищенной от краски. В противном случае декоративный слой, являясь диэлектриком конденсатора, образованного ножкой и металлом батареи, изменит характер работы. Пробуйте.
Авторы ролика заметили: сигнал вроде есть, представлен невообразимой мешаниной шорохов, осмысленных звуков. Простейший радиоприемник лишен избирательности. Любой может понять, осознать термин. Когда настраиваем приемник, ловим нужную волну. Помните, обсуждали спектр. Эфире содержит ватагу волн одновременно, поймаете нужную, сузив диапазон поиска. Существует в простейшем радиоприемнике избирательность. На практике реализуется колебательным контуром. Известен из уроков физики, сформирован двумя элементами:
- Конденсатор (емкость).
- Катушка индуктивности.
Повременим изучать подробности, элементы снабжены реактивным сопротивлением. Благодаря чему волны различной частоты имеют неодинаковое затухание, проходя мимо. Однако существует некий резонанс. У конденсатора реактивное сопротивление на диаграмме направлено в одну сторону, у индуктивности – в другую, причем выведена зависимость частотная. Оба импеданса вычитаются. На некоторой частоте составляющие уравниваются, реактивное сопротивление цепочки падает до нуля. Наступает резонанс. Проходят избранная частота, примыкающие гармоники.
Курс физики показывает процесс выбора ширину полосы пропускания резонансного контура. Определяется уровнем затухания (3 дБ ниже максимума). Приведем выкладки теории, руководствуясь которыми человек может собрать простейший радиоприемник своими руками. Параллельно первому диоду добавляется второй, включенный навстречу. Впаивается последовательно наушникам. Антенна отделяется от конструкции конденсатором емкостью 100 пФ. Здесь заметим: диоды наделены емкостью p-n-перехода, умы, видимо, просчитали условия приема, какой конденсатор входит в простейший радиоприемник, наделенный избирательностью.
Полагаем, несильно отклонимся от истины, сказав: диапазон затронет области КВ или СВ. Будет приниматься несколько каналов. Простейший радиоприемник является чисто пассивной конструкцией, лишенной источника энергии, больших свершений ждать не следует.
Пара слов, почему обсуждали удаленные закутки, где радиолюбители жаждут экспериментов. В природе замечены физиками явления рефракции, дифракции, оба позволяют радиоволнам отклоняться от прямого курса. Первое назовем огибанием препятствий, горизонт отодвигается, уступая вещанию, второе – преломлением атмосферой.
ДВ, СВ и КВ ловятся на значительном удалении, сигнал будет слабым. Следовательно, простейший радиоприемник, рассмотренный выше, является пробным камнем.
Простейший радиоприемник с усилением
В рассмотренной конструкции простейшего радиоприемника нельзя применять низкоомные наушники, сопротивление нагрузки напрямую определяет уровень передаваемой мощности. Давайте сначала улучшим характеристики, пользуясь помощью резонансного контура, затем дополним простейший радиоприемник батарейкой, создав усилитель низкой частоты:
- Избирательный контур состоит из конденсатора, индуктивности. Журнал рекомендует в простейший радиоприемник включить переменный конденсатор диапазона подстройки 25 – 150 пФ, индуктивность необходимо изготовить, руководствуясь инструкцией. Ферромагнитный стержень диаметром 8 мм обматывается равномерно 120 витками, захватывающими 5 см сердечника. Подойдет медный провод, покрытый лаковой изоляцией, диаметром 0,25 – 0,3 мм. Приводили читателям адрес ресурса, где посчитаете индуктивность, вводя цифры. Аудитории доступно самостоятельно найти, пользуясь Яндексом, вычислить, количество мГн индуктивности. Формулы подсчета резонансной частоты также общеизвестны, следовательно, можно, оставаясь у экрана, представить канал настройки простейшего радиоприемника. Обучающее видео предлагает изготовить переменную катушку. Необходимо внутри каркаса с намотанными витками проволоки выдвигать, вдвигать сердечник. Положения феррита определяет индуктивность. Диапазон посчитайте, воспользовавшись помощью программы, умельцы Ютуба предлагают, наматывая катушку, каждые 50 витков делать выводы. Поскольку отводов порядка 8-ми, делаем вывод: суммарное число оборотов превышает 400. Индуктивность меняете скачкообразно, точную подстройку ведете сердечником. Добавим к этому: антенна для радиоприемника развязывается с остальной схемой конденсатором емкостью 51 пФ.
- Второй момент, который нужно знать, это то, что в биполярном транзисторе также имеются p-n-переходы, и даже два. Вот коллекторный как раз и уместно использовать вместо диода. Что касается эмиттерного перехода, то заземляется. Затем на коллектор прямо через наушники подается питание постоянным током. Рабочая точка не выбирается, поэтому результат несколько неожиданный, понадобится терпение, пока устройство радиоприемника будет доведено до совершенства. Батарейка тоже в немалой степени влияет на выбор. Сопротивление наушников считаем коллекторным, которое задает крутизну наклона выходной характеристики транзистора. Но это тонкости, например, резонансный контур тоже придется перестроить. Даже при простой замене диода, не то что внедрении транзистора. Вот почему рекомендуется вести опыты постепенно. А простейший радиоприемник без усиления у многих вовсе не будет работать.
А как сделать радиоприемник, который бы допускал использование простых наушников. Подключите через трансформатор, наподобие того, что стоит в абонентской точке. Ламповый радиоприемник отличается от полупроводникового тем, что в любом случае требует питания для работы (накал нитей).
Вакуумные приборы долго выходят на режим. Полупроводники готовы сразу же принимать. Не забывайте: германий не терпит температур выше 80 градусов Цельсия. При необходимости предусмотрите охлаждение конструкции. На первых порах это нужно, пока не подберете размер радиаторов. Используйте вентиляторы из персонального компьютера, процессорные кулеры.
Источник
Все необходимое для самостоятельной сборки Web-радиоприемника
Вы могли слышать про популярные радиоприемники, которые получают сигнал трансляций из интернета. Для работы подобного устройства не нужна радиотрансляционная вышка — только домашний Wi-Fi. Умельцы стилизуют свои самодельные Web-радиоприемники под олд-скульную и винтажную технику. А готовые устройства стоят весьма не скромно. В этой статье расскажу, как самостоятельно собрать интернет-радио с минимальными затратами.
Для сборки вам потребуется:
1. Источник питания (от 5 до 24 В). Пойдут старые блоки питания от гаджетов, ноутбуков и так далее. Возможно потребуется отдельный преобразователь для контроллера (для понижения с 24 до 5 В).
2. Корпус. Можно использовать старые корпуса от гаджетов, старой аудио-видео техники. Хороший вариант — встроить контроллер в активные компьютерные колонки — приличный вид плюс усилитель, динамики и источник питания. Можно сделать корпус с нуля — из пластика, ДСП, картона и т.п. Основная проблема будет — сделать аккуратную переднюю панель.
3. Контроллер для интернет радио. Это модуль с Wi-Fi и открытой прошивкой. Можно использовать роутер с Open-WRT, можно отдельный контроллер на ESP32/8266. Желательно брать сразу с дисплеем, так как будет компактнее и проще готовое изделие.
4. Аудиомодуль и аудиоусилитель. Если контроллер не имеет встроенной микросхемы для вывода звука, то лучше приобрести отдельный ЦАП с интерфейсом I2S. Потребуется также и усилитель звука для вывода на мощные колонки.
5. Динамики или колонки. Самый простой вариант — колонки от портативной акустики, это компактные и широкополосные варианты на 2″ или 3″.
6. Прямые руки для того, чтобы собрать все вместе, спаять, залить прошивку, IP адреса вещания, а также придать приличный внешний вид готовому устройству.
Контроллеров несколько, на выбор. Самый простой вариант (Kit8) стоит около $4.9, вариант с дисплеем побольше (T-Display) около $10, но обратите также внимание на функциональные варианты, например, T-Audio со встроенным ЦАП-ом.
Это, наверное, самый простой вариант (Wi-Fi Web Kit8) — модуль на базе NodeMCU/ESP-8266 со встроенным дисплеем и USB интерфейсом. Подходит не только для проектов интернет-радио, но и для самодельных RC-моделей, для умного дома, IoT и так далее. Модуль предусматривает несколько дискретных входов-выходов, а также аналоговый (А0).
Неплохой вариант — контроллеры от TTGO. Этот вариант чут-чуть подороже, но и экран побольше. Модуль может быть интереснее, как управляющий модуль для интернет радио. На экране можно выбирать нужную «радио-волну», а кнопками подтверждать выбор. Аналогично предыдущей плате, модуль имеет интерфейс USB.
Достаточно дорогой, но популярный модуль TTGO T5s. Версия платы V2.1, остнован на ESP32 и огромном 2,7″ дисплее Е-ink (E-Paper). Модуль имеет встроенный микрофон, ЦАП МAX98357A, ридер SD карты, bluetooth. Это одно из готовых решений для интернет-радио.
Самый фукциональный модуль от TTGO, заточенный под воспроизведение аудио. Это T-Audio (альтернативное название WROVER ESP32). Имеет интересную круглую форму платы под портативные колонки — как раз вариант под самодельный корпус из водопроводной трубы. На плате расположен ридер SD карт, bluetooth, WI-FI, ЦАП WM8978, светодиод WS2812B RGB и акселерометр MPU9250.
Последние два модуля имеют встроенный ЦАП, а для остальных следует приобрести отдельный шилд с микросхемой для вывода звука (I2S DAC). Эти шилды заточен под вывод звука с контролера через интерфейс I2S (стандартный). Из цифрового потока в аудио преобразование выполняет специальный ЦАП PCM5102.
В первом лоте есть в комплекте передняя панель, останется найти только коробку. По качеству неплохие и громкие (широкополосные). Вторые динамики совсем дешевые ($2), но пойдут для пробы.
Недорогой усилитель PAM8610 с двумя выходами по 2х10 Вт — пригодится для усиления звука на динамики. Это самые популярный и недорогой усилитель сигнала класса D. Подключение проблем не вызывает — правый/левый каналы, питание, динамики.
Недорогой усилитель PAM8610 с двумя выходами по 2х10 Вт с регулировкой звука. Такой же, как и предыдущий, недорогой, но с распаянным фильтром и коннекторами для удобства. Я рекомендую именно такой, особенно если есть возможность расположить все в корпусе.
Корпус можно собрать из подручных материалов — взять старую коробку из-под устройств, компьютерные колонки, старые DVD плееры или радиоприемники.
Все указанные модули прошиваются из Arduino. Прошивки открытые.
Если честно, то это одни из лучших проектов для самостоятельно сборки. Очень полезное применение недорогих комплектующих, паяльника и своего времени. Если вы пытаетесь увлечь сына программированию, то это простой и наглядный способ рассказать что и как. Если вы подбираете проект для школы или института, то тоже рекомендую обратить внимание, так как подобные проекты в последнее время наиболее актуальны.
Источник
